“Propiedades Molares Parciales”

ÍNDICE

TEMA | PÁG. |
OBJETIVOS | 2 |
INTRODUCCIÓN | 2-3 |
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL | 4 |
CÁLCULOS | 5-8, 11-13 |
GRÁFICAS | 9,10 |
CONCLUSIONES | 14 |
BIBLIOGRAFÍA | 14 |

PRÁCTICA No. 2 “PROPIEDADES MOLARES PARCIALES”
OBJETIVOS
* Determinar el volumen real de mezclas de soluciones.
* Preparar soluciones de metanol-agua de diferentes concentraciones.
* Aplicarel principio de Arquímedes para determinar la densidad de cada una de las soluciones.
* Determinar para cada solución el cambio de volumen mezclado.
* Ajustar los datos experimentales a la ecuación de Redlich-Kister.
* Determinar los volúmenes molares parciales de agua y alcohol en las distintas soluciones binarias.
*
INTRODUCCIÓN
El volumen de una disolución es una magnitudextensiva, depende de la temperatura, T, la presión, P, y de la composición ni ( i = 1, 2, ..., n).
V = V ( T, P, n1, n2, ..., nn)
La diferencial total de V es:
dV= ( δV/δT )P, nj dT + ( δV/δP)T,nj dP + ( δV/δn1)T,P,njð1 dn1 + ...+ ( δV/δnn)T,P,njðn dnn (0)
Se define volumen molar parcial, ðVi , de una sustancia i en una disolución como:
ðVi = ( δV / δni)T, P,niðj (1)
Los volúmenes molaresparciales son función de la temperatura, la presión y la composición fraccionaria, son magnitudes intensivas. Dada su definición los volúmenes molares parciales intervienen en la diferencial del volumen total a temperatura y presión constantes.
dV = ð ðVi dni (2)
En otras palabras, el volumen molar parcial es la velocidad de cambio del volumen al aumentar la cantidad de sustancia i, manteniendoconstante la presión, la temperatura y, las cantidades de los demás componentes.
La definición implica que cuando se altera la composición al agregar una cantidad dnj de j, y una cantidad dni de i, el volumen total de la mezcla cambia. (Con jði).
La integración de la ecuación (2) a temperatura, presión y composición constante conduce a la relación:
V = ð ni ðVi (3)
Si se considera una mezclabinaria de dos componentes (A y B), se comprueba que:
Los volúmenes molares parciales de los componentes de una mezcla varían con la composición, debido a que en el entorno de cada molécula cambia cuando la composición cambia desde A puro a B puro. El volumen ocupado por un determinado número de moléculas depende de las moléculas que las rodean.
El volumen de mezcla se define como:
ðVmez (T, P, n1,..., nn) = V - V* (4)
Siendo V el volumen de la disolución y V* la suma de los volúmenes de los componentes puros.
V* = ð ni ðV*i (5)
Siendo ðV*i el volumen molar del componente puro.
Teniendo en cuenta esta última expresión y la (3), se puede expresar el volumen de mezcla, sustituyendo en (4) como:
ðVmez = ð ni ( ðVi - ðV*i ) (6)
El volumen molar de mezcla será:
ððVmez = ðVmez / n = ðV - ðxi ðV*i (7)
También es interesante definir el volumen molar promedio de la disolución:
ðV = V/n = V / (ðni) = ð xi ðVi (8)
donde se ha hecho uso de la ecuación (3) y de la definición de las fracciones molares.
Sustituyendo (8) en (7):
ððVmez = ð xi (ðVi -ðV*i) (9)
En general, las magnitudes de mezcla informan sobre las interacciones intermoleculares existentes en la disolución encomparación con las existentes en los componentes puros.
Normalmente después de la mezcla de dos líquidos se observa que el volumen de la disolución es distinto de la suma de los volúmenes de los componentes puros. Esto es debido a la diferencia entre las fuerzas intermoleculares y, a las diferencias entre el empaquetamiento de las moléculas en la disolución y su empaquetamiento en los componentes puros(debido a las diferencias de tamaño y forma de las moléculas que se mezclan). En nuestro caso, mezcla binaria de etanol y agua, los cambios de volumen de mezcla se deben totalmente a las variaciones de las interacciones moleculares

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL



CÁLCULOS
Volumen total: 35ml
Compuesto | Sustancia | Peso molecular | Densidad |
1 | Metanol | 32 g/ml | 0.791 g/ml |
2 |...